[发明专利]微流控芯片、生产方法及用途

说明书

本发明涉及根据独立权利要求所述的用于将液体组合物分隔成多个等分试样的微流控芯片及其生产方法和用途。

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的用于将液体组合物分隔成多个等分试样的微流控芯片、其生产方法和用途。

背景技术

微流控技术领域在提供用于分隔和处理液体组合物的多个等分试样的解决方案方面正在发展，例如用于进行化学合成和/或化学、生化和/或蛋白质组学分析，更优选地用于进行选自由以下组成的组的生化测定：酶促分析，例如葡萄糖或乳酸测定；DNA分析，例如聚合酶链式反应(PCR)，特别是具有高通量测序的PCR。

此类解决方案涉及所谓的微流控装置，例如包含具有多个隔室的微流控网络的微流控芯片，用于将液体组合物自动分隔成等分试样并在所述多个隔室中处理各个等分试样。

为了减少时间和成本并增加吞吐量，液体组合物的多个等分试样的并行处理是优选的。因此，存在增加隔室数量的需要，以便可以分隔和处理，优选地并行处理更多数量的液体组合物的等分试样。此外，存在增加单位面积的隔室数量(即增加隔室的封装密度)的需要。在这种情况下，更多数量的隔室可以布置在方便尺寸(优选地常规尺寸)的微流控装置/微流控芯片中，例如微型板(微孔板)的尺寸，例如长度为127.76mm±0.5mm，宽度为85.48mm±0.5mm，使得传统制造、储存和处理手段仍然可以使用。这进而导致进一步降低按单位隔室计算的制造和处理成本。

微流控装置技术领域提供了多种解决方案来增加每个微流控装置的隔室数量，例如将微流控通道分支成两个子通道，其中所述子通道分别连接到分隔和处理隔室。为了进一步增加隔室数量，已经建议另外使用多个隔室的串联排布，其中串联排布/串接的隔室随后填充有液体组合物。

在实践中已经发现，隔室的串联排布会遗憾地导致隔室的不均匀填充，即最靠近液体组合物储液器的隔室可能被完全填充，但最远端的隔室可能包含较少的液体组合物。在使用密闭的微流控网络来降低环境污染的风险的情况下，这是特别相关的缺点。

但是，即使在密闭的微流控网络中提供每个串联排布的隔室的相应的合适尺寸的气阱(air trap)作为解决方案，并且因而可以实现所有串联排布的隔室的完全填充，所述串联排布显示出另一个缺点，因为串联排布的隔室仅被随后填充，这意味着液体组合物的多个等分试样的并行处理只能在最后一个被填充后才能开始。

此外，在实践中已经发现，仅对于那些仅包含一种成分或包含两种或更多种成分的均质混合物的待分隔的液体组合物来说，串联排布的隔室似乎表现出具有相同组成的液体组合物的等分试样。

然而，在进行化学合成和/或化学、生化和/或蛋白质组学分析的情况下，待分隔的液体仅由单一成分组成的情况很少。例如，当进行PCR分析时，待分隔的液体组合物通常包含用于运输分离的核酸的载体液体。因此，为了在液体的等分试样中实现相同的组成，必须应用均质化手段来分隔液体组合物的均质混合物。然而，这种附加的预处理步骤增加了生产和处理时间以及成本。

因此，存在通过以下方式减少用于分隔和处理液体组合物的多个等分试样的时间和成本的持续需要：

·增加合适的微流控芯片的用于分隔液体组合物的隔室数量，和/或

·增加微流控芯片的单位表面积和/或体积的用于分隔液体组合物的隔室数量，和/或

·促进均等分隔，即其中分隔的多个等分试样分别具有相同的体积，并且更优选地具有相同的组成。

此外，存在为这种改进的微流控芯片提供简单且有成本效益的生产方法的持续需要。

因此，本发明的目的是提供用于分隔液体组合物的替代和/或改进的微流控芯片，优选地其中：

·增加合适的微流控芯片的用于分隔液体组合物的隔室数量，和/或